窄带物联网 (NB-IoT) 应用开发教程

本书结合物联网应用技术人才培养方案和职业技能需求，以NB-IoT一体化教学实训套件为载体，采用项目化教学方式，将理论与实践结合起来组织全书的内容。本书共分为7章：第1～4章是理论部分，内容涵盖了物联网技术相关理论、NB-IoT技术相关理论、NB-IoT应用开发平台介绍和开发环境搭建；第5～7章是实践部分，由浅入深进行讲解，内容包括基础的STM32嵌入式开发、进阶的传感器数据采集和NB-IoT通信、面向应用的华为物联网云平台NB-IoT物联网产品开发。

本书可作为高职院校物联网应用技术专业的教材，也适合具有一定单片机基础的开发者参考使用，还可作为广大NB-IoT爱好者的自学用书。本书配有相应的教学视频，参考学时为48学时。

第1章 物联网概述

【本章导览】

在学习NB-loT窄带物联网应用开发之前，我们必须对物联网有一个总体的认识，包括它的起源及发展历程，特别是对物联网的体系结构要有一个清楚的认识，能够理解物联网的逻辑和物理架构，对物联网的感知层、网络层以及通信层所涉及的关键技术和设备有较好的认识和理解，对“端-管-云”等物联网物理架构的应用场景有较深的了解，同时，也需要熟知物联网应用层中的主要通信协议，这是学习NB-IoT物联网应用开发所必须具备的关键知识。

【学习目标】

通过对本章内容的学习，学生应该：

（1）了解物联网的起源。

（2）了解物联网的发展历程。

（3）了解物联网在国内外的发展及现状。

（4)能解释物联网能够快速发展的内在动力。

（5）能描述物联网的体系结构。

（6）能讲述物联网的主要特征。

（7)了解物联网的主要无线通信技术的特点及应用场景。

1.1物联网的发展历程

1.1.1物联网的起源

与其他信息技术相比，物联网是一个比较年轻的事物，但是，它在我们工作、学习和生活中的作用却越来越强大。物联网可以赋予事物“生命”，让它们互联在一起，实现物与物、人与物以及人与人之间的沟通。

物联网是从何发展而来的，也就是物联网的起源在哪里？物联网的概念是如何形成的？物联网的发展经历了以下几个过程。

1.“网络可乐贩售机”起源说

这种说法源于美国施乐（Xerox)公司推出的一种在线可乐售卖机。这款在线可乐售卖机的设计灵感来自 20世纪 80年代卡内基·梅隆大学(Caregie Mellon University)的一群程序员，他们很喜欢喝冰可乐，但是可乐售卖机在楼下，而且一直没货。他们希望每次下楼都能买到冰爽的可乐，于是他们想出了一种方法——将可乐售卖机连接到网络上，同时还编写了一套程序以监视可乐机里面的可乐数量和冰冻情况，这样他们就可以随时知道可乐售卖机里到底有没有可乐，可乐冰不冰了。

后来，在 1990 年，施乐在这个创意的基础上推出了一款在线可乐售卖机（NetworkedCoke Machine，见图1-1)，它应用了早期基于普适计算理念的物联网技术。

……

本书结合物联网应用技术人才培养方案和职业技能培训的需求，以NB-I0T一体化教学实训套件为载体，采用项目化教学的方式，以理论与实践相结合的方式组织全书的内容架构。使读者更容易理解和接受，且更具实操性。书中所列项目示例均结合生活生产中的实际应用，使读者更容易理解物联网，也深切的体会物联网带来的便利。本书共分为7个章节，前4部分为理论部分，讲解了与物联网有关的理论知识，以及与物联网开发有关的知识，这些基础知识为读者后面的项目示例的实施进行了铺垫。本书由浅到深，先理论后实践，一步步一层层地引导读者进入物联网的知识领域，并收到事半功倍的学校效果。